(57)【要約】【課題】  画質維持性の改善（ドット欠陥の防止等）、及び駆動電源の低電圧化ができる画像表示媒体および画像表示装置を提供する。【解決手段】  本発明の画像表示装置１０を構成する本発明の画像表示媒体１は、透明性を有する表面基板２Ａと、表面基板２Ａに対向配置された背面基板２Ｂと、表面基板２Ａと背面基板２Ｂとの空間を複数のセルに仕切る仕切り部材５と、複数のセル内に封入され、付与された電界に応じて前記セル内を移動する負に帯電した粒子群６Ａ，６Ｂ、正に帯電した粒子群６Ｃとを備えた画像表示媒体であって、負に帯電した粒子群６Ａ，６Ｂは、移動開始電圧が相違する２種類以上の粒子群を混合して構成されてなることを特徴とする。【選択図】      図１
2006017963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明性を有する表面基板と、
前記表面基板に対向配置された背面基板と、
前記表面基板と前記背面基板との空間を複数のセルに仕切る仕切り部材と、
前記複数のセル内に封入され、付与された電界に応じて前記セル内を移動する正又は負に帯電した粒子群とを備えた画像表示媒体であって、
前記正又は負に帯電した粒子群は、前記粒子群が移動を開始する前記電界を形成させる移動開始電圧が相違する２種類以上の粒子群を混合して構成されてなることを特徴とする画像表示媒体。
【請求項２】
前記移動開始電圧が相違する２種類以上の粒子群は、前記表面基板表面又は前記背面基板表面と前記粒子群との間に働く付着力が相違する２種類以上の粒子群であることを特徴とする請求項１記載の画像表示媒体。
【請求項３】
前記移動開始電圧が相違する２種類以上の粒子群は、前記粒子群の平均電荷量が相違する２種類以上の粒子群であることを特徴とする請求項１記載の画像表示媒体。
【請求項４】
前記付着力が相違する２種類以上の粒子群は、形状係数＝［（Ｌ2／Ｓ）／４］×π×１００（Ｌは粒子の周囲長、Ｓは粒子面積を表す）としたとき、１００≦形状係数≦１１５の主粒子群と、前記主粒子群よりも前記移動開始電圧が低い、１１５＜形状係数≦１４０の低電圧粒子群とを混合して構成されてなることを特徴とする請求項２記載の画像表示媒体。
【請求項５】
前記付着力が相違する２種類以上の粒子群は、水との接触角がおよそ５５度から７５度である主粒子群と、前記主粒子群よりも前記移動開始電圧が低い、水との接触角がおよそ７０度から１５０度の低電圧粒子群とを混合して構成されてなることを特徴とする請求項２記載の画像表示媒体。
【請求項６】
前記付着力が相違する２種類以上の粒子群は、所定の平均粒子径を有する主粒子群と、前記主粒子群よりも前記移動開始電圧が低い、前記主粒子群の平均粒子径の１．１〜３．０倍の平均粒子径を有する低電圧粒子群とを混合して構成されてなることを特徴とする請求項２記載の画像表示媒体。
【請求項７】
前記主粒子群と前記低電圧粒子群との混合比率は、５１：４９〜９９：１（質量％）であることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像表示媒体。
【請求項８】
前記正及び負に帯電した粒子群はともに、前記電界を付与するために印加される移動開始電圧が相違する２種類以上の粒子群を混合して構成されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像表示媒体。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の画像表示媒体を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
透明性を有する表面基板と、前記表面基板に対向配置された背面基板と、前記表面基板と前記背面基板との空間を複数のセルに仕切る仕切り部材と、前記複数のセル内に封入され、付与された電界に応じて前記セル内を移動する正又は負に帯電した粒子群とを備え、前記正又は負に帯電した粒子群は、前記粒子群が移動を開始する前記電界を形成させる移動開始電圧が相違する２種類以上の粒子群を混合して構成されてなる画像表示媒体と、
前記画像表示媒体と一体又は別体に構成される、電圧が印加されることにより前記電界を付与する一対の電極と、
前記電圧を印加する電圧印加手段と、
前記一対の電極への前記電圧の印加を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界により着色粒子を移動させて画像表示を行う画像表示媒体および画像表示装置に関し、特に、画質維持性の改善（ドット欠陥の防止等）、及び駆動電源の低電圧化ができる画像表示媒体および画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電界により着色粒子を移動させて画像表示を行う画像表示媒体および画像表示装置として、例えば、特許文献１に記載された画像表示媒体および画像表示装置が知られている。
【０００３】
特許文献１に記載された画像表示媒体は、対向配置された一対の基板と、該一対の基板間の空隙に封入された少なくとも２種類以上の粒子からなる粒子群と、からなり、該２種類以上の粒子が、そのうちの少なくとも１種類が正に、他の少なくとも１種類が負に帯電し得る性質を有し、かつ、前記正負に帯電し得る粒子が相互に異なる色である画像表示媒体であって、前記正負に帯電し得る双方の粒子の形状係数が、形状係数＝（Ｌ2／Ｓ）／４π×１００（ここでＬは、Ｓは粒子面積、Ｌは周囲長を表す）としたとき、１００＜形状係数≦１４０であることを特徴とするものである。
【０００４】
この構成によれば、駆動電圧を低く設定でき、長期にわたって繰返し書換えても画像濃度の変化が小さく、また濃度均一性の変化が小さく、濃度コントラストを安定させることができる。
【特許文献１】特開２００３−５７６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、さらなる性能向上が要求され、画像濃度の安定性や均一性、濃度コントラストの安定性、ドット欠陥の防止、などの画質維持性の改善、さらには、駆動回路の設計の自由度をさらに拡大させるため、駆動電圧の改善が求められているのが現状である。
【０００６】
従って、本発明の目的は、画質維持性の改善、及び駆動電源の低電圧化ができる画像表示媒体および画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、透明性を有する表面基板と、前記表面基板に対向配置された背面基板と、前記表面基板と前記背面基板との空間を複数のセルに仕切る仕切り部材と、前記複数のセル内に封入され、付与された電界に応じて前記セル内を移動する正又は負に帯電した粒子群とを備えた画像表示媒体であって、前記正又は負に帯電した粒子群は、前記粒子群が移動を開始する前記電界を形成させる移動開始電圧が相違する２種類以上の粒子群を混合して構成されてなることを特徴とする画像表示媒体、およびこれを備えた画像表示装置を提供する。
【０００８】
ここで、「移動開始電圧」とは、粒子群が移動を開始したときの電界を生じさせる電圧をいい、移動開始電圧が相違する２種類以上の粒子群のうち、より移動開始電圧が低い粒子群の存在により、本発明の効果が発生する。
【０００９】
また、本発明は、上記目的を達成するため、透明性を有する表面基板と、前記表面基板に対向配置された背面基板と、前記表面基板と前記背面基板との空間を複数のセルに仕切る仕切り部材と、前記複数のセル内に封入され、付与された電界に応じて前記セル内を移動する正又は負に帯電した粒子群とを備え、前記正又は負に帯電した粒子群は、前記粒子群が移動を開始する前記電界を形成させる移動開始電圧が相違する２種類以上の粒子群を混合して構成されてなる画像表示媒体と、前記画像表示媒体と一体又は別体に構成される、電圧が印加されることにより前記電界を付与する一対の電極と、前記電圧を印加する電圧印加手段と、前記一対の電極への前記電圧の印加を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の画像表示媒体および画像表示装置によれば、画質維持性の改善（ドット欠陥の防止等）及び駆動電源の低電圧化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（画像表示装置の構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置を示す。この画像表示装置１０は、透明電極３Ａと誘電体層４Ａを有する表面基板２Ａ、電極３Ｂと誘電体層４Ｂを有する背面基板２Ｂ、仕切り部材５、および粒子６Ａ，６Ｂ、６Ｃからなる粒子群を主体に構成される画像表示媒体１と、画像表示媒体１に電圧を印加して電界を付与する電界付与手段としての電圧印加手段１１とを有して概略構成されている。画像表示装置１０は、そのほか、表示する画像データを記憶する画像記憶部、画像記憶部に記憶された画像データに基づいて電圧印加手段１１を制御する制御回路、バッテリー電源等を備えて構成される。
【００１２】
電圧印加手段１１は、初期化用の交番電圧を発生する交番電圧発生部と、白色粒子６Ａ（移動開始電圧の低い粒子６Ｂを混合），黒色粒子６Ｃによる２色表示を行うための直流電圧を発生する直流電圧発生部とを備えている。
【００１３】
交番電圧発生部は、初期状態、例えば、白色粒子６Ａ（移動開始電圧の低い粒子６Ｂを混合）を一方の基板側に付着させ、黒色粒子６Ｂを他方の基板側に付着させるために用いられ、所定の周波数（例えば、２００Ｈｚ〜１０ｋＨｚ）の交番電圧（例えば、±１００Ｖ〜３００Ｖ）を全部の画素に印加する。
【００１４】
直流電圧発生部は、直流電圧（例えば、＋１４０Ｖ〜＋２１０Ｖ又は−１４０Ｖ〜−２１０Ｖ）を出力して白色粒子６Ａ（移動開始電圧の低い粒子６Ｂを混合）と黒色粒子６Ｂを用いて２色表示を行う際に用いられる。
【００１５】
図示していない制御回路は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路等を備えて構成されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って交番電圧発生部および直流電圧発生部の１つを選択して動作させるとともに、画像記憶部からの画像データに基づいて各電極３Ａ，３Ｂに電圧を印加させる。
【００１６】
（画像表示媒体の全体の構成）
画像表示媒体１は、表面基板２Ａの方向から表示内容が見られる構成である。画像表示媒体１は、透明電極３Ａと誘電体層４Ａを有する表面基板２Ａと、この表面基板２Ａに対向するように配置された電極３Ｂと誘電体層４Ｂを有する背面基板２Ｂと、基板２Ａ，２Ｂ間を微小な間隔に対向配置させて保持するとともに、基板２Ａ，２Ｂに平行な方向に仕切って複数のセルを形成する仕切り部材５と、基板２Ａ，２Ｂ間の微小な間隔に封入されるとともに、色および帯電特性が異なる白色粒子６Ａ（移動開始電圧の低い粒子６Ｂを混合）および黒色粒子６Ｂからなる２色の帯電性粒子群とを有して構成されている。なお、図１において、１つのセルのみを図示したが、実際には、更に多数のセルが２次元アレイ状に配列されており、単純マトリックス駆動による表示が可能となっている。
【００１７】
（画像表示媒体の各部の構成）
表面基板２Ａは、透明性を有しており、例えば、１．１ｍｍ厚さの透明ガラス基板等からなり、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等からなる透明な帯状の透明電極３Ａと、透明電極３Ａを保護するとともに粒子６Ａ，６Ｂ，６Ｃの帯電特性を安定化させるポリカーボネート等からなる誘電体層４Ａとを積層して構成されている。なお、本発明でいう透明性とは、できる限り透明度が高いことが望ましいが、半透明又は有色透明であってもよい。
【００１８】
透明電極３Ａは、ＩＴＯ、インジウム酸化亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅等の透明導電性材料を用い、蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング等の方法により形成したもの、あるいはＡｌ，Ｎｉ，Ａｕ等の金属を蒸着やスパッタリングにより半透明になる程度に薄く形成したものが用いられる。
【００１９】
誘電体層４Ａは、透明性を有しており、封入する粒子６Ａ，６Ｂ，６Ｃの帯電特性に応じて、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリイミド、エポキシ等の絶縁性樹脂を用いることができる。また、誘電体層４Ａは、その絶縁性材料中に電荷輸送物質を含有させることができる。電荷輸送物質を含有させることにより、粒子帯電性の向上や、粒子の帯電量を安定させるなどの効果を得ることができる。
【００２０】
背面基板２Ｂは、例えば、０．２ｍｍ厚さのガラスエポキシ樹脂等からなり、その片面には、紙面と垂直方向に所定間隔で平行に配設された銅箔等からなる帯状の電極３Ｂと、電極３Ｂを保護するとともに、粒子６Ａ，６Ｂの帯電性特性を安定化させる誘電体層４Ｂとを有して構成されている。
【００２１】
電極３Ｂは、１つのセルに１本設けられるが、解像度を上げるために複数本設けてもよい。同様に、透明電極３Ａも１つのセルに１本ではなく、複数設けてもよい。透明電極３Ａと電極３Ｂは交差するように配置され、単純マトリックス駆動により電極３Ａ，３Ｂ間の画素に電圧が印加されるように構成されている。
【００２２】
誘電体層４Ｂの母材には、誘電体層４Ａと同様に絶縁性、あるいは半導電性の素材を用い、電極３Ｂへの電圧印加が終了した後でも、背面基板２Ｂ側に付着した粒子の帯電が保持されるようにする。
【００２３】
誘電体層４Ｂは、着色層、例えば、着色材を背面基板２Ｂに塗布、あるいはフィルム状にしたものを貼付して形成した層としても良く、この場合、白黒粒子の２色とあわせて３色表示とすることができる。背面基板色を画面表示させるには、その対象画素に対応する電極間に所定の周波数の交番電圧を印加することにより、対象画素に存在する粒子を周辺に退避させ、着色層上に白色粒子および黒色粒子が存在しないようにし、表面基板を通して背面基板色が見えるようにする。
【００２４】
仕切り部材５は、例えば、熱硬化性樹脂からなるインクをスクリーン印刷し、オーブン中で加熱焼成する処理を仕切り部材５が所望の高さになるまで複数回繰り返すことにより、背面基板２Ｂの誘電体層４Ｂ上に形成される。あるいは、ドライレジストフィルムなどの感光性樹脂を誘電体層４Ｂ上に積層して貼り付け、フォトリソグラフィ法により所定のパターンに露光・現像して形成しても良い。誘電体層４Ｂ上に形成された仕切り部材５の端面と表面基板２Ａ側の誘電体層４Ａとは、接着剤により接合される。仕切り部材５としては、熱硬化性樹脂の他に、熱可塑性樹脂、電子線硬化樹脂、光硬化性樹脂、ゴム等の絶縁材料を用いることができる。仕切り部材５と誘電体層４Ａとを接合する接着剤としては、熱可塑性接着剤、熱活性型接着剤、熱圧接着剤、紫外線硬化型接着剤等を用いることができる。
【００２５】
白色粒子６Ａ，６Ｂと黒色粒子６Ｃは、相互の摩擦による摩擦帯電により、互いに異なる極性に帯電する。ここでは、白色粒子６Ａ，６Ｂは負に帯電しており、黒色粒子６Ｃは正に帯電している。
【００２６】
白色粒子６Ａ，６Ｂは、例えば、体積平均粒径２０μｍの酸化チタン含有架橋ポリメチルメタクリレートの球状微粒子（積水化成品工業（株）製テクポリマーＭＢＸ−２０−ホワイトを分級）１００質量部にイソプロピルトリメトキシシラン処理したチタニアの微粉末０．４質量部を外添して、適宜条件を変えて得ることができる。
【００２７】
本実施の形態における白色粒子は、白色粒子６Ａ（以下、「主粒子群６Ａ」ということがある）と移動開始電圧の低い白色粒子６Ｂ（以下、「低電圧粒子群６Ｂ」ということがある）とを所定の割合で混合して得られる混合粒子である。低電圧粒子群６Ｂを混合しているため、画質維持性の改善（ドット欠陥の防止等）、及び駆動電源の低電圧化、を実現することができる。
【００２８】
低電圧粒子群６Ｂとは、主粒子群６Ａに対して移動開始電圧の低い粒子群のことである。「移動開始電圧が低い」とは、いくつか原因が考えられるが、その１つとして、基板間に形成される電界にしたがって、粒子が基板間を移動する際、粒子が移動を開始する電圧は粒子に作用する電界強度によるクーロン力が、粒子と基板表面との間に働く付着力（静電気力、ファンデルワールス力）に打ち勝ったときであることから、この付着力が弱いことを意味する。基板間に封入された粒子群が移動開始しやすくなるメカニズムとして、動きやすい粒子、すなわち移動開始電圧の低い粒子が先ず移動を開始し、これらがより移動開始電圧の高い他の粒子に衝突してほぼ同電圧にて移動を開始させ、全体として移動開始電圧の低下を実現していると考えられる。また、これに伴い、多くの粒子が移動して画像表示濃度がほぼ飽和する電圧も低くすることが可能となり、駆動電圧の低減化が図られる。
【００２９】
また、画像表示を繰り返していると、移動開始電圧が上昇し、粒子が凝集して移動しにくくなり、画像のドット欠陥等が生じることが知られているが、低電圧粒子群６Ｂを添加混合することにより、ドット欠陥を防止し、画質を維持した画像表示の繰り返し回数の増加が可能となる。
【００３０】
低電圧粒子群６Ｂは、付着力が小さいことをその特性とし、斯かる低電圧粒子群６Ｂとして、例えば、（１）粒子の表面形状において凹凸部が多い形状の粒子、（２）粒子の表面特性において表面エネルギーが低い特性を持った粒子、（３）粒子径が主粒子群より大きな粒子、を適用できる。
【００３１】
（１）粒子の表面形状において凹凸部が多い形状の粒子
粒子表面が滑らかな主粒子群６Ａに、粒子表面に微細な凹凸部のある低電圧粒子群６Ｂを添加する。低電圧粒子群６Ｂの粒子は、主粒子群６Ａの粒子よりも表面積が大きければよいので、形状は特に限定されるものではない。例えば、ジャガイモのようなポテト型であってもよい。斯かる低電圧粒子群６Ｂは、例えば、特開２００３−５７６８８号公報に記載の方法により作製することができる。
【００３２】
粒子表面の形状特性を示すものとして、例えば、下記式で表される形状係数がある。
形状係数＝［（Ｌ2／Ｓ）／４］×π×１００（Ｌは粒子の周囲長、Ｓは粒子面積を表す）
この形状係数は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察し、画像解析装置ルーゼックス（ニレコ社製）を用いて、粒子の顕微鏡写真から粒子の面積（Ｓ）と周囲長（Ｌ）を求め、上記式から粒子形状を定量化し求めることができる。
【００３３】
この形状係数が、１００であると、粒子表面の凹凸がないため、１００に近づくほど粒子相互の付着力や粒子と基板表面間の付着力が増大する。また、１４０を超えると、粒子の表面凹凸が大きすぎて、繰り返し表示における、粉体（粒子）移動で生じる粒子間の衝突により、粒子表面の凹凸がとれやすくなり（破壊されやすくなり）、粒度分布がブロード化し、これに伴い帯電のブロード化も発生し、表示画像が不良化することがある。したがって、主粒子群６Ａについては、１００≦形状係数≦１１５の粒子を用いることが好ましく、低電圧粒子群６Ｂについては、１１５＜形状係数≦１４０の粒子を用いることが好ましい。より好ましくは、主粒子群６Ａについては、１０２≦形状係数≦１１５の粒子であり、低電圧粒子群６Ｂについては、１１５＜形状係数≦１３５の粒子である。さらに好ましくは、主粒子群６Ａについては、１０５≦形状係数≦１１５の粒子であり、低電圧粒子群６Ｂについては、１１５＜形状係数≦１３０の粒子である。
【００３４】
（２）粒子の表面特性において表面エネルギーが低い特性を持った粒子
粒子表面がシランカップリング剤処理、あるいはフッ素処理された微粒子を粒子表面に固定した低電圧粒子群６Ｂを主粒子群６Ａに添加する。斯かる低電圧粒子群６Ｂは、例えば、特開２００２−７２２５６号公報に記載の方法により作製することができる。
【００３５】
粒子の表面特性において表面エネルギーが低い特性を持った粒子とは、接触角が大きな粒子と同義であり、表面エネルギーは以下の方法によって制御することが可能であるが、これらに限定されるものではない。
【００３６】
表面エネルギー（σ）は、σ＝σ１（１＋ｃｏｓθ）２／４により定義される。ここでσは表面エネルギー、σ１は液体の表面張力を、θは粒子単独または粒子を構成するバルク材料に対する液体の接触角をそれぞれ意味する。ここで、液体を水として、水との接触角を尺度とした場合、水との接触角が８０°以上の材料は表面エネルギーが２Ｊ／ｍ２以下である。主粒子群６Ａ（接触角は、およそ５５度から７５度）に添加する低電圧粒子群６Ｂの接触角は７０度から１５０度が好ましく、より好ましくは８０度から１２０度である。
【００３７】
低表面エネルギーな材料としては、ポリテトラフルオロエチレン（テトラフルオロエチレン：ＴＦＥ），ポリ弗化ビニリデン，ポリクロロトリフルオロエチレン，ＰＦＡ，エチレン−ＴＦＥ共重合体，ＴＦＥ−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ），エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体，ＴＦＥ−ＰＦＡ共重合体，ＰＦＡ−ＦＥＰ共重合体等の弗素系樹脂、ポリジメチルシロキサン，ポリメチルフェニルシロキサン，ジメチルシロキサン−メチルフェニルシロキサン共重合体，ジメチルシロキサン−メチルビニルシロキサン共重合体，ジメチルシロキサン−メチルトリフルオロプロピルシロキサン共重合等のシリコーンゴムまたは樹脂などが挙げられる。また、弗素基を持った各種樹脂や、上記の材料からなる微粉末を含有した樹脂、例えば、弗素系微粒子（ルブロン）、コロイダルシリカ、あるいはシロキサン、シラン、フッ素等の化合物で表面処理されたカーボンブラック、黒鉛、シリカ、アルミナ、などの無機顔料を含有した樹脂が挙げられる。
【００３８】
（３）粒子径が主粒子群より大きな粒子
主粒子群６Ａの平均粒子径よりも大きな平均粒子径を持つ低電圧粒子群６Ｂを添加する。低電圧粒子群６Ｂの平均粒子径は、主粒子群６Ａの平均粒子径の１．１〜３．０倍であることが好ましく、より好ましくは、１．２〜２．０倍であり、さらに好ましくは、１．３〜１．６倍である。主粒子群６Ａの平均粒子径は、およそ３〜２５μｍのものを好適に使用することができる。斯かる主粒子群６Ａ、低電圧粒子群６Ｂは、公知の方法により作製することができる。
【００３９】
低電圧粒子群６Ｂは付着力が小さいので、電源を切っても表示画像が保持されるという特性を良好に維持させるために、主粒子群６Ａとの混合比率が適宜調整される。低電圧粒子群６Ｂを主粒子群６Ａへ添加混合する割合は、主粒子群６Ａに対して４９質量％から１質量％が好ましく、より好ましくは３０質量％から２質量％、さらに好ましくは２０質量％から３質量％である。
【００４０】
主粒子群６Ａと低電圧粒子群６Ｂとの上記特性の差あるいは移動開始電圧の差が小さい場合ほど、低電圧粒子群６Ｂを多めに添加混合する必要がある。主粒子群６Ａと差が小さい低電圧粒子群６Ｂを大量に加えるよりも、主粒子群６Ａと差が大きい低電圧粒子群６Ｂを少量加えた方がより大きな効果が望める点で好ましい。
【００４１】
また、低電圧粒子群６Ｂは、粒子に働くクーロン力が大きいことをその特性とし、斯かる低電圧粒子群６Ｂとして、例えば、（４）電荷量が高い粒子、を適用できる。
【００４２】
（４）電荷量が高い粒子
主粒子群６Ａよりも平均電荷量（帯電量）が高い低電圧粒子群６Ｂを主粒子群６Ａに添加する。低電圧粒子群６Ｂの平均電荷量（帯電量）は、主粒子群６Ａの平均電荷量（帯電量）の１．３〜３．０倍であることが好ましく、より好ましくは、１．５〜２．５倍であり、さらに好ましくは、１．６〜２．３倍である。後述する混合比率を調整して、主粒子群６Ａと低電圧粒子群６Ｂの混合粒子群の平均電荷量（帯電量）を主粒子群６Ａのみの平均電荷量（帯電量）に比べて、１．０３〜１．８倍とすることが好ましく、より好ましくは、１．０５〜１．６倍であり、さらに好ましくは、１．０７〜１．４倍である。主粒子群６Ａの平均電荷量（帯電量）は、主粒子群の体積平均粒子径がおよそ２０μｍのとき、およそ１５〜２５ｆｃ/個のものを好適に使用することができる。斯かる低電圧粒子群６Ｂは、公知の方法により作製することができる。
【００４３】
低電圧粒子群６Ｂは、粒子に働くクーロン力が大きく、単独で用いると粒子間の凝集を起こし易いので、適度な流動性を確保するために、主粒子群６Ａとの混合比率が適宜調整される。低電圧粒子群６Ｂを主粒子群６Ａへ添加混合する割合は、主粒子群６Ａに対して４９質量％から１質量％が好ましく、より好ましくは３０質量％から２質量％、さらに好ましくは２０質量％から３質量％である。
【００４４】
主粒子群６Ａと低電圧粒子群６Ｂとの上記特性の差あるいは移動開始電圧の差が小さい場合ほど、低電圧粒子群６Ｂを多めに添加混合する必要がある。主粒子群６Ａと差が小さい低電圧粒子群６Ｂを大量に加えるよりも、主粒子群６Ａと差が大きい低電圧粒子群６Ｂを少量加えた方がより大きな効果が望める点で好ましい。
【００４５】
黒色粒子６Ｃは、例えば、体積平均粒径２０μｍのカーボン含有架橋ポリメチルメタクリレートの球状微粒子（積水化成品工業（株）製テクポリマーＭＢＸ−２０−ブラックを分級）を用いることができる。
【００４６】
なお、本実施の形態においては、黒色粒子６Ｃは混合粒子としていないが、白色粒子でなく、黒色粒子を混合粒子とすることも可能である。また、白色粒子および黒色粒子をともに、主粒子群と低電圧粒子群とからなる混合粒子として用いることがより好ましい。
【００４７】
また、本実施の形態においては、白色粒子について、２種類の粒子群を混合したものを示したが、２種類に限られず、３種類以上であってもよい。例えば、主粒子群に対し、２種類以上の低電圧粒子群を混合してもよい。さらに、白色、黒色に限られず、赤色、青色等であってもよい。
【００４８】
（画像表示装置の動作）
次に、この第１の実施の形態に係る画像表示装置１０の動作を説明する。
【００４９】
白色粒子６Ａ，６Ｂと黒色粒子６Ｃにより２色表示を行う場合、制御部１５は、バッテリー電源から電圧印加手段１１へ電力供給をして、画像記憶部に記憶された画像データに基づいて電圧印加手段１１の直流電圧発生部を動作させる。直流電圧発生部は、透明電極３Ａに順次選択電圧（例えば、０Ｖ）を印加し、電極３Ｂには、画像データに応じて正又は負の画像電圧（例えば、＋１４０Ｖ又は−１４０Ｖ）を所定の時間（例えば、３０ｍｓ）印加する。
【００５０】
透明電極３Ａ，電極３Ｂへの電圧の印加を停止しても、粒子６Ａ，６Ｂ，６Ｃと誘電体層４Ａ，４Ｂとの間の静電付着力が維持されるため、粒子６Ａ，６Ｂ，６Ｃは誘電体層４Ａ，４Ｂの内面に付着したまま保持され、長時間に渡り白黒画像が表示される。
【００５１】
初期状態にする場合には、制御部は、電圧印加手段１１の交番電圧発生部を動作させ、透明電極３Ａに所定の周波数（例えば、４００Ｈｚ）の交番電圧（例えば、±２１０Ｖ）を印加するとともに、これと逆位相の交番電圧（例えば、±２１０Ｖ）を電極３Ｂに印加し、最終パルスとして例えば透明電極３Ａに正の直流電圧を印加することにより、白色粒子６Ａが表面基板２Ａの誘電体層４Ａの内面全体に付着し、黒色粒子６Ｂが背面基板２Ｂの誘電体層４Ａの内面全体に付着し、初期状態に戻される。このとき、画像表示媒体１を表示基板２Ａ側から見ると、白色粒子６Ａによる白色画面のみが見えている。
【００５２】
なお、上記の実施の形態においては、一対の電極（列電極、行電極）を一対の基板（表面基板、背面基板）に設けたが、一対の電極は画像表示媒体の外に設けてもよい。これにより、表示画面の透明度が高くなる点で本発明の望ましい一態様である。また、一対の電極は、全面電極と画素電極、画素電極同士の組み合わせでもよい。
【００５３】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００５４】
（白色粒子の作製）
（１）主粒子群の作製
分散液Ａの調製：下記組成ａを混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を２０時間実施して分散液Ａを調製した。
＜組成ａ＞
・メタクリル酸シクロヘキシル  ５３質量部
・酸化チタン  ４５質量部（タイペークＣＲ６３：石原産業社製）
・帯電制御剤  ２質量部（ＣＯＰＹ ＣＨＡＲＧＥＰＳＹ ＶＰ２０３８：クラリアントジャパン社製）
・シクロヘキサン  ５質量部
【００５５】
分散液Ｂの調製：下記組成ｂを混合し、分散液Ａと同様にボールミルにて微粉砕して分散液Ｂを調製した。
＜組成ｂ＞
・炭酸カルシウム  ４０質量部
・水  ６０質量部
【００５６】
混合液Ｃの調製：下記組成ｃを混合し、超音波機で脱気を１０分間行い、ついで乳化機で攪拌して混合液Ｃを調製した。
＜組成ｃ＞
・２％セロゲン水溶液  ４．３ｇ
・分散液Ｂ  ８．５ｇ
・２０％食塩水  ５０ｇ
【００５７】
分散液Ａ３５ｇと、ジビニルベンゼン１ｇと、重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）０．３５ｇとを秤量して充分混合し、超音波機で脱気を１０分行った。この混合液を上記混合液Ｃの中に入れ、乳化機で乳化を実施した。この乳化液を瓶に入れ、シリコーン栓をし、注射針を使用し、減圧脱気を充分行い、窒素ガスで封入した。次に、６０℃で１０時間反応させ、粒子を得た。冷却後、粒子を含む分散液を、凍結乾燥機により、−３５℃，０．１Ｐａの下で２日間、シクロヘキサンを除いた。得られた微粒子粉をイオン交換水中に分散させ、塩酸水で炭酸カルシウムを分解させ、ろ過を行った。その後、充分な蒸留水で洗浄し、目開き：２０μｍ、２５μｍのナイロン篩にかけ、粒度を揃えた。これを乾燥させ、平均粒子径２３μｍの白色粒子（主粒子群）を得た。得られた粒子をＳＥＭ写真で観察したところ球形であり、形状係数を求めたところ、形状係数は、１０７であった。
【００５８】
（２）低電圧粒子群の作製
分散液Ａの調製に際し、組成ａのシクロヘキサンの量を８質量部とした以外は、白色粒子（主粒子群）と同様にして、平均粒子径２１．５μｍの白色粒子（低電圧粒子群）を得た。得られた粒子をＳＥＭ写真で観察したところ球形であり、形状係数を求めたところ、形状係数は、１２０であった。
【００５９】
（黒色粒子の作製）
（１）主粒子群の作製
分散液Ａの代わりに、下記分散液Ｋを用いた以外は、白色粒子（主粒子群）と同様にして、平均粒子径２３．２μｍの黒色粒子（主粒子群）を得た。得られた粒子をＳＥＭ写真で観察したところ球形であり、形状係数を求めたところ、形状係数は、１１０であった。
【００６０】
分散液Ｋの調製：下記組成ｋを混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を２０時間実施して分散液Ｋを調製した。
＜組成ｋ＞
・スチレンモノマー  ８７質量部
・黒顔料（カーボンブラック（ＣＦ９：三菱化学製））  １０質量部
・シクロヘキサン  ２質量部
【００６１】
（２）低電圧粒子群の作製
分散液Ａの代わりに、下記分散液Ｋ２を用い、さらにシクロヘキサン除去工程において、分散液を３０℃，１．３×１０4Ｐａで５時間、乾燥させた以外は、白色粒子（主粒子群）と同様にして、平均粒子径２１．２μｍの黒色粒子（低電圧粒子群）を得た。得られた粒子をＳＥＭ写真で観察したところ球形であり、形状係数を求めたところ、形状係数は、１２０であった。
【００６２】
分散液Ｋ２の調製：下記組成ｋ２を混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を２０時間実施して分散液Ｋ２を調製した。
＜組成ｋ２＞
・スチレンモノマー  ８９質量部
・黒顔料（カーボンブラック（ＣＦ９：三菱化学製））  ８質量部
・シクロヘキサン  ８質量部
【００６３】
作製した白色粒子（主粒子群）９０質量％に対して、白色粒子（低電圧粒子群）を１０質量％添加した。また、作製した黒色粒子（主粒子群）９０質量％に対して、黒色粒子（低電圧粒子群）を１０質量％添加した。このようにして混合白色粒子および混合黒色粒子を準備した。
【００６４】
次に、準備した混合白色粒子および混合黒色粒子を質量比７：５で混合して、白黒混合粒子を準備した。準備した白黒混合粒子を、上述の第１の実施の形態に係る画像表示媒体における対向配置された基板（表示基板２Ａ、背面基板２Ｂ）間の空隙に所定量封入し、実施例１の画像表示媒体とした。
【００６５】
この表示媒体を駆動したところ、移動開始電圧は、主粒子群のみを封入した画像表示媒体の場合の１２０Ｖから、９０Ｖへ３０Ｖ低減された。また、表示駆動を繰返したところ、反射率が維持され、画像欠陥もなく安定した表示特性を示した。繰返し表示特性の評価結果を図２に示す。
【実施例２】
【００６６】
（黒色粒子の作製）
表面エネルギーの低いシランカップリング剤処理されたシリカ（無機顔料）微粒子を表面に固定させた黒色粒子を以下のようにして準備した。
【００６７】
（１）微粒子の作成
シリカ微粒子（日本アエロジル社製Ａ−１３０）１００部をミキサーに入れ、撹拌しながらアミノプロピルトリメトキシシラン５０部をメタノール５０部で希釈したものを噴霧した。このようにして得られた微粒子を乾燥させ、サンプルミルを用いて２分間解砕して、平均一次粒子径１３０ｎｍ、抵抗（２５℃）２×１０９Ω・ｃｍの微粒子を得た。
【００６８】
（２）母粒子の作成
カーボンブラック１０部、メタクリル酸メチル５０部、スルホコハク酸ラウリル２ナトリウム１０部をボールミル中で１０時間分散処理してカーボンブラック分散液を調製した。次に、得られたカーボンブラック分散液８０部、メタクリル酸メチル１０部、エチレングリコールジメタクリレート１０部、２，２−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル０．２部からなるＡ液を十分攪拌混合し、一方、ポリビニルアルコール１０部と水５００部からなるＢ液を混合攪拌し、液滴が２０μｍになるよう調製し、Ｂ液にＡ液を添加した。その後、窒素下で、混合溶液の脱気を十分実施し、６５℃で、７時間、混合液を加熱して重合させた。その後、液温を室温まで冷却し、吸引ろ過により生成物を分離し、温水で洗浄した後、メタノールで洗浄し、乾燥させた。その後、風力分級機で粗大粉と微粉を除去して、平均粒径２０μｍ、標準偏差５μｍ、の黒色の球状粒子を得た。本黒色粒子を平面上に塗布したのち、水との接触角を測定したところ、接触角は６５度であった。
【００６９】
（３）母粒子と微粒子の混合による低電圧粒子群の作製
上記により得られた微粒子０．３部と、体積平均粒径２０μｍのカーボン含有ポリメチルメタクリレートの黒色球状の母粒子１００部を混合し、高速気流衝撃処理装置（奈良器械製作所製）へ投入した。ロータの回転速度１００００回転／分、処理時間２分の条件下で処理した後、排出放冷して、微粒子が母粒子表面に付着固定された黒色球状粒子（平均粒径２０μｍ）を得た。本黒色粒子を平面上に塗布したのち、水との接触角を測定したところ、接触角は８０度であった。
【００７０】
作製した母粒子のみからなる黒色粒子を主粒子群として、黒色粒子（主粒子群）９０質量％に、作製した黒色粒子（低電圧粒子群）１０質量％を添加して、混合黒色粒子を準備した。
【００７１】
（白色粒子の作製）
カーボンブラックを酸化チタン（平均粒径０．３μｍ）４０部に代えて酸化チタン分散液を調製した他は、黒色粒子の母粒子と同様の方法で、体積平均粒径２０μｍの白色粒子を作製した。
【００７２】
準備した混合黒色粒子と白色粒子とを１：２（質量比）で混合して、白黒混合粒子を準備した。準備した白黒混合粒子を基板間ギャップ２００μｍの２０ｍｍ角のテストデバイスに３ｍｇ/ｃｍ２封入して表示媒体を作成した。この表示媒体を駆動したところ、移動開始電圧は、混合黒色粒子に代えて黒色粒子（主粒子群）のみからなる黒色粒子を使用したものが１２０Ｖであったのに対し、１００Ｖへと、２０Ｖ低減された。
【実施例３】
【００７３】
公知の方法により、体積平均粒子径１４μｍ，２０μｍの白色粒子、および体積平均粒子径１５μｍの黒色粒子を作製した。次に、体積平均粒子径１４μｍの白色粒子（主粒子群）９０質量％に、体積平均粒子径２０μｍの白色粒子（低電圧粒子群）１０質量％を添加して、混合白色粒子を準備した。
【００７４】
混合白色粒子と体積平均粒子径１５μｍの黒色粒子とを６：５（質量比）で混合して、白黒混合粒子を準備した。準備した白黒混合粒子を基板間ギャップ２００μｍの２０ｍｍ角のテストデバイスに２ｍｇ/ｃｍ２封入して表示媒体を作製した。この表示媒体を駆動したところ、移動開始電圧は、混合白色粒子に代えて白色粒子（主粒子群）のみからなる白色粒子を使用したものが１００Ｖであったのに対し、７０Ｖへと、３０Ｖ低減された。また、多くの粒子が移動して表示濃度がほぼ飽和する電圧もおよそ３００Ｖから２５０Ｖへと５０Ｖ低減された。印加電圧と画像表示媒体の反射濃度との関係を図３に示す。また、表示駆動を繰返したところ、反射率が維持され、画像欠陥もなく安定した表示特性を示した。繰返し表示特性の評価結果を図４に示す。
【００７５】
なお、本実施例においては、白色粒子（主粒子群）と白色粒子（低電圧粒子群）とを別々に作製して混合させたが、主粒子群とこれに添加する低電圧粒子群の組成が同一で粒子径が異なる場合は、同一組成の粒子群を作製する際に、その粒子群の粒径分布を主粒子群と低電圧粒子群を混合した粒子群に近似した分布となるように制御することによって作製することもできる。
【実施例４】
【００７６】
（主粒子群の作製）
以下のように白色粒子および黒色粒子１を作製し、白色粒子と黒色粒子１を質量比６：５にて混合し、混合白黒粒子（主粒子群）を準備した。
【００７７】
（１）白色粒子の作製
分散液Ａの調製：下記組成を混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を２０時間実施して分散液Ａを調製した。
＜組成＞
・メタクリル酸シクロヘキシル：６４質量部
・酸化チタン（白色顔料）（一次粒子径０．３μｍ、タイペークＣＲ６３：石原産業製）：３０質量部
・ポリマー微粒子（中空粒子）（一次粒子径０．３μｍ、ＳＸ８６６（Ａ）：ＪＳＲ製）：５質量部
・帯電制御剤（ＳＢＴ−５−００１６：オリエント化学工業製）：１質量部
【００７８】
分散液Ｂの調製：下記組成を混合し、分散液Ａと同様にボールミルにて微粉砕して分散液Ｂを調製した。
＜組成＞
・炭酸カルシウム：４０質量部
・水：６０質量部 
【００７９】
混合液Ｃの調製：下記組成を混合し、超音波機で脱気を１０分間行い、ついで乳化機で攪拌して混合液Ｃを調製した。
＜組成＞
・分散液Ｂ：７．０ｇ
・２０％食塩水：５０ｇ 
【００８０】
次に、分散液Ａ３５ｇと、ジビニルベンゼン１ｇと、重合開始剤Ｖ６０１（ジメチル２，２’−アゾビス２−メチルプロピオナート、和光純薬製）０．３５ｇとを秤量して充分混合し、超音波機で脱気を１０分行った。この混合液を上記混合液Ｃの中に入れ、乳化機で乳化を実施した。続いて、この乳化液を瓶に入れ、シリコーン栓をした後、注射針を使用して減圧脱気を充分行い、窒素ガスで封入する。次に、７０℃で１０時間反応させ粒子を得た。得られた微粒子粉をイオン交換水中に分散させ、塩酸水で炭酸カルシウムを分解させ、ろ過を行った。その後、充分な蒸留水で洗浄し、目開き：１０μｍ、１５μｍのナイロン篩にかけ、粒度を揃えた。これを乾燥させ、平均粒子径１２．５６μｍの白色粒子を得た。
【００８１】
（２）黒色粒子１の作製
分散液Ａの代わりに、下記分散液Ａ１を用いた以外は、上記の白色粒子の作製と同様にして、黒色粒子１を作製した。得られた黒色粒子の平均粒子径は１２．５μｍであった。
【００８２】
分散液Ａ１の調製：下記組成を混合し、１０ｍｍΦのジルコニアボールにてボールミル粉砕を２０時間実施して分散液Ａ１を調製した。
＜組成＞
・メチルメタクリレート：８７．２質量部
・ジエチルアミノエチルメタクリレート：０．４５質量部
・カーボンブラック（♯２６５０、三菱化学社製）：１０質量部
・帯電制御剤（ＣＯＰＹ  ＣＨＡＲＧＥ  ＰＳＹ  ＶＰ２０３８：クラリアントジャパン製）：１質量部
【００８３】
（低電圧粒子群の作製）
白色粒子と黒色粒子２とを質量比６：５で混合した混合粒子の帯電量が、上記の主粒子群の混合粒子よりも高い組合せを以下のようにして準備した。
【００８４】
黒色粒子１の分散液Ａ１の組成のひとつであるジエチルアミノエチルメタクリレートの配合量を４倍にして、黒色粒子２を作製した。白色粒子と黒色粒子２を質量比６：５にて混合し、混合白黒粒子（低電圧粒子群）を準備した。
【００８５】
混合白黒粒子（低電圧粒子群）の黒色粒子の平均帯電量は、＋２０ｆｃ/個であり、混合白黒粒子（主粒子群）の黒色粒子の平均帯電量＋１０ｆｃ/個に対して約２倍高い帯電性を示した。次に、混合白黒粒子（低電圧粒子群）５部を混合白黒粒子（主粒子群）９５部へ添加し、新たな混合粒子とした。この新たな混合粒子の黒色粒子の平均帯電量は＋１１ｆｃ/個であった。
【００８６】
上記の白黒混合粒子を基板間に所定量封入して、表示駆動実験を行ったところ、移動開始電圧は、混合白黒粒子（主粒子群）のみの７０Ｖから、５０Ｖへ２０Ｖ低減された。また、表示駆動を繰返したところ、安定した表示特性を示した。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１における繰返し表示特性の評価結果を示す図である。
【図３】実施例３における印加電圧と画像表示媒体の反射濃度との関係を示す図である。
【図４】実施例３における繰返し表示特性の評価結果を示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１  画像表示媒体
２Ａ  表面基板
２Ｂ  背面基板
３Ａ  透明電極
３Ｂ  電極
４Ａ，４Ｂ  誘電体層
５  仕切り部材
６Ａ  白色粒子
６Ｂ  移動開始電圧の低い粒子（白色粒子）
６Ｃ  黒色粒子
１０  画像表示装置
１１  電圧印加手段
【図１】
2006017963.tif 000003
【図２】
2006017963.tif 000004
【図３】
2006017963.tif 000005
【図４】
2006017963.tif 000006